[发明专利]一种高效海水淡化装置

说明书

本发明涉及海水咸水淡化，尤其是由加热容器甩体型锅炉、速导热微立体型空隙实体网络加热体、隔离层弹性单向阀、快速冷却室、多层重叠盘形冷却管、超高速离心机等组成的高效海水淡化装置。

目前国内、外采用的海水淡化方法比较多，变相法：蒸发法、蒸馏法、冷却法；膜分离法：反渗透法、电渗析法；化学平衡法：离子交换法、水合法、溶剂萃取法等主要三大类型，目前应用最多的是闪急蒸馏法，占当今世界海水淡化总产量的70％。

闪急蒸馏法就是利用水的沸点随压力降低而降低这一特性，首先使海水在管道中加热，然后引到一个压力较低的蒸发室中，被引入的高温海水就会在一刹那间迅速蒸发，产生的蒸汽在装有冷海水的管道外得到冷凝而造成淡水。其缺点是：设备庞大，盐水循环量大、造水量小、浓缩率较低操作费用较高。

本发明的目的是提供一种高效海水淡化装置，其结构简单、体积小、性能稳定、水垢少，使用方便、成本低、出淡水量高。

为了达到上述目的，本发明的解决方案是：采用在加热容器甩体型锅炉体内安置一组或多组的速导热立体型微空隙实体网络加热体，立体全方位加热，将甩体锅炉置放在超高速离心机上采用高速离心力旋转分离出不同的比重液，在甩体型锅炉内设一层或多层隔离层弹性单向阀隔离出不同的比重液，将甩体型锅炉内已分离好的水和水汽二相共存的比重较轻的混合液输送至快速冷却室内由快速冷却室内安置的注满冷海水的多层重叠盘形冷却管进行快速冷却即成为淡化水，甩体型锅炉底部设有浓盐水排放口如此不断反复循环。    

本发明的技术方案如下：甩体型锅炉由三部分组成，上部设置预热海水输送管道进水口和气体单向阀管道进气口，中部安装一组或多组速导热立体型微空隙实体网络加热体(也可设置多层隔离层弹性单向阀)，下部内设置隔离层弹性单向阀，锅炉体外设置高温混合液体排放口并与水泵连通及设置水位显示管，底部设置浓盐水排放口。速导热立体型微空隙实体网络加热体为快速导热材料制做的微空隙网络重叠而成的立体型实体加热芯；隔离层弹性单向阀是具有良好弹性的只出不进的单向阀门；离心机为超高速专用离心机；快速冷却室为内置注满冷海水的多层重叠盘形冷却管便于快速冷却，冷却室上部开二孔，一孔为高温混合液体进入口，另一孔为预热水管出水口，底部也设二孔口，一孔为淡水出水口，另一孔为冷海水补充进口并与水泵连通。

高效海水淡化装置的工作流程为：

1.冷海水加热：先打开冷海水进水阀，冷海水补充液由水泵送至快速冷却室底部的冷却水管，多层重叠盘形冷却水管浸埋在注满高温混合液的冷却室内逐级由下而上预热，导入甩体型锅炉体内，当预热海水水位达到锅炉水位线半数时，(由水位显示管显示)，关闭水泵开关及锅炉预热海水进水口阀门及冷海水进口阀门，即可打开甩体型锅炉热源开关加热，同时再打开速导热立体型微空隙实体网络加热源开关，进行全面的立体全方位加热，在锅炉体内的高温海水达到所需要的水和水汽二相共存混合液体温度时，在锅炉体内的海水沸腾时(由水温表显示)，可将超高速离心机的动力系统打开离心机开始作离心甩体旋转，旋转速度逐步加快，当离心机达到最高转速时锅炉体内的海水全面沸腾汽化，此时的水分子处在最活跃状态、平均动能增至最大、单位时间内跑出水面和落回水中的分子最多、水汽密度最大达到饱和状态体积增加一倍比重减轻最高达50％。隔离层单向阀的弹性阀门被比重最大的质点浓盐水顶开(浓盐水不易被汽化)分布在外围被单向阀闭合时隔离开，比重最小的质点水汽靠近旋转轴，也被单向阀闭合时隔离开。此时可先关闭超高速离心机动力源，次关闭甩体型锅炉热源，再关闭速导热立体型微空隙实体网络加热体热源，直至离心机停止旋转。

2.制取淡水

先打开锅炉下部水和水汽二相共存液混合体出液阀门，让高温液气涌入冷却室，次打开淡水出水阀门及水泵开关放水，(气体单向阀自动工作)当高温混合液气一进入快速冷却室就被冷却室内置满的多层重叠盘形冷却管内的大量海水快速降温转化为温淡水，当锅炉体内的高温液气被全部排完后，即关闭水泵开关浓高温混合液出口阀门开关和排放淡水阀门开关，最后打开锅炉体底部阀门排放高温浓盐水。如此不断地反复循环不息。

下面结合附图一、附图二与实施例对本发明作进一步描述。

附图一是本发明实施例加热容器甩体型锅炉海水淡化装置工作原理示意图。

附图二是本发明实施例的超高速离心机停止状和工作状工作原理示意图。

本发明一种高速海水淡化装置如附图一、附图二所示，打开阀门(3)阀门(6)开启水泵(2)将海水池(1)中的冷海水(15)压注至多层重叠盘形冷却管(4)内，由于冷却管(4)被安置在快速冷却室(5)内的高温混合液(16)浸液中，使冷海水(15)得到预热后导入加热容器甩体型锅炉(8)内。当水位显示管(17)显示锅炉(8)内的预热海水已达到了锅炉(8)体内水位的50％时即可关闭水泵(2)同时再关闭阀门(3)阀门(6)，开启甩体型锅炉(8)的加热源及开启速导热立体型微空隙实体网络加热体(7)的加热源，对预热海水进行立体全方位加热。在水温表(19)显示水温已达到了所需要的高温时，当锅炉(8)体内的海水沸腾，可开启超高速离心机(10)动力源开关，让甩体型锅炉(8)旋转并逐步加速，在超高速离心机(10)的转速达到最高转速时，甩体型锅炉(8)内的高温海水已转化成水和水汽二相共存混合液体，海水的体积增加了一倍多其比重也将减轻一半。理论和实验表明：“在离心机高速旋转时比重最大的质点分布在外围，比重最小的质点靠近旋转轴”。由于隔离层弹性单向阀(9)的阀门具有良好弹性必须由比重最大的质点才能顶开，让比重最大的质点分布在外围只出不进，由于高温海水已转化成水和水汽二相共存混合液体，海水的体积增加了一倍其比重相对就比较轻，而不易被高温汽化的浓盐水则比重相对就比较重，因此就造成了分布在外围的混合液水气密度比较小，分布在靠近旋转轴的混合液水气密度则比较大。在达到了所需比重分离目的并将其隔离开后，即可关闭超高速离心机(10)动力源开关，同时再关闭锅炉(8)的加热源和速导热立体型微空隙实体网络加热体(7)的加热源，让锅炉(8)旋转逐步减慢直至停止旋转。一旦打开阀门(11)阀门(13)的阀门开启水泵(12)后，同时只进不出的气体单向阀(18)由于负压自动工作，高温混合液体(16)即涌进封闭状快速冷却室(5)内，同时淡水(20)开始产出。当锅炉(8)内的高温混合液体被排光后即关闭水泵(12)再关闭阀门(11)阀门(13)并打开阀门(14)将浓盐水(21)排光，如此不断反复循环。